專利名稱：全膜法水處理一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種除鹽水處理裝置，該裝置可通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)裝置的自動(dòng)化運(yùn)行，去除水中的膠體物，顆粒物，病菌，溶解固體等，出水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于二級(jí)除鹽水標(biāo)準(zhǔn)(即電導(dǎo)率(25°C )〈0. 1μ S/cm，二氧化硅(SiO2)〈20 μ g/L)。該裝置主要用于企業(yè)級(jí)水處理工程的中試、科研機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室研究以及教育機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著科技在向前發(fā)展，水處理技術(shù)也不例外，在水處理的技術(shù)道路上，先后經(jīng)歷了三代水處理工藝的發(fā)展。第一代工藝為過(guò)濾器+陽(yáng)離子交換器+除碳器+陰離子交換器+混合離子交換器。第二代工藝為過(guò)濾器(雙濾料、活性炭)+超濾+—級(jí)反滲透+陽(yáng)離子交換器+除碳器+陰離子交換器+混合離子交換器。近些年，全膜法做為第三代水處理技術(shù)工藝正在為人們認(rèn)識(shí)和使用，它的系統(tǒng)流程為前置過(guò)濾器+超濾+兩級(jí)反滲透+電去離子除水(簡(jiǎn)稱EDI)。·隨著水處理技術(shù)的日益發(fā)展，對(duì)于如何制定復(fù)雜水源的處理工藝，必須要通過(guò)一系列試驗(yàn)，得到最優(yōu)結(jié)果，方可得出最終解決方案，目前各個(gè)從事水處理事業(yè)的單位在遇到類似試驗(yàn)時(shí)，總是需要耗費(fèi)精力去設(shè)計(jì)、制造、調(diào)試試驗(yàn)裝置。故市場(chǎng)上急需一種簡(jiǎn)便、易操作、自動(dòng)化程度高，能融合先進(jìn)水處理工藝的裝置，來(lái)滿足相關(guān)單位的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種可納入程控的全自動(dòng)全膜化一體化凈水器。可以用于工業(yè)水處理，生產(chǎn)出的是高品質(zhì)的除鹽水。以往的產(chǎn)品只是單個(gè)設(shè)備，運(yùn)用時(shí)需要人工進(jìn)行過(guò)多的干預(yù)，本次的產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了整套工藝流程的控制自動(dòng)化，在占地不大的情況下，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜流程的自動(dòng)化運(yùn)行，并且在裝置中設(shè)置了可操控的HMI人機(jī)界面。本發(fā)明的技術(shù)方案是全膜法水處理一體化裝置，將“全膜法”水處理組件融入一臺(tái)小型裝置中，并通過(guò)PLC系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)該套裝置的自動(dòng)化運(yùn)行；一體化裝置包括生水泵，超濾保安過(guò)濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI (電去離子)給水泵，EDI膜塊(電去離子)，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過(guò)管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過(guò)濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級(jí)反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級(jí)反滲透高壓泵、二級(jí)反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；超濾反洗水泵連接超濾膜組件進(jìn)行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置，阻垢劑裝置和還原劑裝置均連接至一級(jí)反滲透高壓泵輸入口至反滲透膜組件。本全膜一體化凈水裝置，主要流程如下原水水泵一超濾保安過(guò)濾器一超濾裝置—超濾水箱一一級(jí)反滲透高壓泵(添加阻垢劑、還原劑)一反滲透膜組件一二級(jí)反滲透高壓泵一二級(jí)反滲透膜組件一淡水箱一EDI給水泵一EDI裝置一除鹽水出水；超濾裝置與超濾水箱之間設(shè)有超濾反洗水泵并添加酸堿殺菌劑，通過(guò)PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、閥門自動(dòng)的啟閉，實(shí)現(xiàn)該套裝置的自動(dòng)化運(yùn)行。本發(fā)明全膜一體化裝置中，將二級(jí)反滲透濃水及EDI的濃水回用至超濾水箱，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)水的利用最大化。本發(fā)明的關(guān)鍵技術(shù)是通過(guò)一套占地小的設(shè)備，(主體設(shè)備占地長(zhǎng)X寬X高=3600mmX 1250mmX 1850mm),實(shí)現(xiàn)了目前最為先進(jìn)的全膜法處理工藝，系統(tǒng)中配置了相關(guān)檢測(cè)及分析儀表，并通過(guò)PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、自動(dòng)閥門，實(shí)現(xiàn)該套裝置的自動(dòng)化運(yùn)行。通過(guò)所附系統(tǒng)圖可看出，該套設(shè)備超濾部分設(shè)置為從下端頭進(jìn)水，上端頭出水，可保證I吳絲能夠均勾耐受污染物。通過(guò)PLC系統(tǒng)控制超濾在制水20 30min后自動(dòng)進(jìn)入反洗程序，并且通過(guò)超濾裝置內(nèi)的自動(dòng)上排放閥和自動(dòng)下排放閥交替排放，通過(guò)加藥裝置，實(shí)現(xiàn)每天有2 3次的加藥加強(qiáng)反洗(分別為加酸反洗及加堿及殺菌劑反洗)，以便反洗徹底。
反滲透中裝置中，可通過(guò)原水電導(dǎo)、一級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)，二級(jí)反滲透產(chǎn)水電導(dǎo)來(lái)測(cè)算反滲透裝置的脫鹽率。并且在系統(tǒng)開(kāi)啟及停機(jī)時(shí)，本套系統(tǒng)還設(shè)置了單獨(dú)的反滲透沖洗泵，將反滲透膜表面的鹽分沖洗干凈。本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明裝置能長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行、自適應(yīng)水質(zhì)波動(dòng)、免維護(hù)的全膜集成裝置。裝置整體及內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備易于制造安裝。該臺(tái)裝置可去除水中的膠體物，顆粒物，病菌，溶解固體等，出水水質(zhì)指標(biāo)優(yōu)于二級(jí)除鹽水標(biāo)準(zhǔn)。該裝置已通過(guò)實(shí)際工程項(xiàng)目的實(shí)踐，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)完全達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)，使用的壽命長(zhǎng)，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)可納入程控的全自動(dòng)全膜化一體化裝置市場(chǎng)的空白。


圖I本發(fā)明系統(tǒng)流程圖。圖2本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。圖中名稱，超濾保安過(guò)濾器I、超濾裝置2、超濾水箱3、超濾反洗水泵4、一級(jí)反滲透高壓泵5、一級(jí)反滲透裝置6、EDI水箱7、二級(jí)反滲透高壓泵8、二級(jí)反滲透裝置9、二級(jí)反滲透水箱10、EDI給水泵11、EDI裝置12、沖洗水泵13、壓力表S、另設(shè)有自動(dòng)控制柜。全膜一體化裝置，將全膜系統(tǒng)中的超濾保安過(guò)濾器，超濾裝置、兩級(jí)反滲透、EDI裝置，系統(tǒng)配套的水泵、閥門及管道管件集成在一整套裝置中，通過(guò)PLC系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化運(yùn)行。最終制取出合格的除鹽水，存儲(chǔ)在裝置內(nèi)部的EDI水箱，以供外界使用。由于所有膜元件均為方便拆卸的管接頭或卡套與外部連接，因此可更改裝置內(nèi)部的濾芯、膜元件，進(jìn)行對(duì)比分析實(shí)驗(yàn)。生水先經(jīng)過(guò)一臺(tái)揚(yáng)程為20米的生水泵，進(jìn)入精度為100 μ m超濾保安過(guò)濾器(防止超濾膜意外破損對(duì)物料造成嚴(yán)重污染的過(guò)濾器)，該過(guò)濾器內(nèi)部采用立式噴熔濾芯。通過(guò)該過(guò)濾器將水中的大顆粒雜質(zhì)，軟性雜質(zhì)，纖維性雜質(zhì)去除，并降低水中的顆粒性BOD、COD及部分有機(jī)活體(細(xì)菌、藻類、寄生蟲)。通過(guò)去除這些物質(zhì)，達(dá)到保護(hù)后續(xù)超濾膜絲，延長(zhǎng)超濾裝置的使用壽命，節(jié)約超濾反沖洗水及更換成本。在運(yùn)行中，運(yùn)行人員可根據(jù)超濾保安過(guò)濾器進(jìn)出口壓差判斷濾芯的運(yùn)行工況，當(dāng)差壓達(dá)到O. IMPa時(shí)，需更換濾芯。經(jīng)保安過(guò)濾器預(yù)處理的生水進(jìn)入超濾裝置后，通過(guò)超濾膜的過(guò)濾，出水水質(zhì)可到達(dá)SDI彡3，濁度彡O. 2，細(xì)菌、病毒去除率可高達(dá)99. 9999%。本全膜一體化裝置中，還附帶超濾反洗系統(tǒng)，即包括反洗水泵、反洗加酸裝置，反洗加堿裝置，反洗加殺菌劑裝置，在日常運(yùn)行中，運(yùn)行人員可根據(jù)不同的污染物選擇不同的反洗加藥方案。在本裝置中，管道與超濾膜接頭全部為可拆卸的由令連接，安裝方便，故可以按照用戶要求，更改裝置內(nèi)超濾膜元件，進(jìn)行一系列的不同品牌、型號(hào)的超濾膜元件性能對(duì)比分析試驗(yàn)。經(jīng)超濾處理后的水通過(guò)高壓泵進(jìn)入反滲透系統(tǒng)。在一級(jí)反滲透中，設(shè)置了三支抗污染的反滲透膜元件，反滲透的回收率可到達(dá)33%,反滲透的脫鹽率可高達(dá)98% ( —年內(nèi))。一級(jí)反滲透的產(chǎn)水進(jìn)入到二級(jí)高壓泵，通過(guò)二級(jí)高壓泵的升壓，透過(guò)二級(jí)反滲透，二級(jí)反滲 透設(shè)置了一支低能耗的反滲透膜元件，反滲透的回收率可到達(dá)33%，反滲透的脫鹽率可高達(dá)95%( 一年內(nèi))。本全膜一體化裝置中，還附帶反滲透加藥及沖洗系統(tǒng)，包括沖洗水泵、反滲 透加阻垢劑裝置及加還原劑裝置。本裝置在的反滲透膜元件安裝在反滲透壓力容器中，管道與反滲透膜殼接頭全部為可拆卸的卡套連接，安裝方便，故可以按照用戶要求，更改裝置內(nèi)反滲透膜元件，進(jìn)行一系列的不同品牌、型號(hào)的反滲透膜性能對(duì)比分析試驗(yàn)。通過(guò)兩級(jí)反滲透的處理，全膜一體化裝置已將水中絕大部分離子去除，完全可滿足EDI的進(jìn)水要求(進(jìn)水電導(dǎo)率(250C )〈10 μ S/cm)。EDI是用來(lái)取代混床作為反滲透的后續(xù)除鹽處理，EDI技術(shù)是采用離子交換膜、離子交換樹(shù)脂和直流電壓三項(xiàng)技術(shù)來(lái)去除水中離子及離子態(tài)物質(zhì)的除鹽技術(shù)。該設(shè)備能夠連續(xù)自動(dòng)運(yùn)行，無(wú)需化學(xué)藥品再生，水質(zhì)可達(dá)16ΜΩ以上，運(yùn)行穩(wěn)定可靠。全膜一體化裝置內(nèi)部配套使用了自動(dòng)閥門，并設(shè)置單獨(dú)控制系統(tǒng)，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，可以做到無(wú)人值守的全自動(dòng)化運(yùn)行。整套系統(tǒng)為一體化產(chǎn)品，所有設(shè)備集成在一整套裝置上，無(wú)需外配設(shè)備，運(yùn)輸、安裝檢修方便。該套裝置內(nèi)部的超濾膜元件、反滲透膜元件、EDI模塊與外部管道的連接均為可方便拆卸的管接頭或卡套，拆裝非常方便。該套裝置為全膜制水系統(tǒng)，可將原水處理成二級(jí)除鹽水出水標(biāo)準(zhǔn)，比目前市場(chǎng)上的凈水器的制取精度(一般為凈水機(jī)、純水機(jī)、軟水機(jī))要高很多，可運(yùn)用的范圍更加廣泛。在該套系統(tǒng)中，設(shè)置了 PLC系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無(wú)人值守的自動(dòng)化運(yùn)行及監(jiān)測(cè)。實(shí)施例在某電廠鍋爐補(bǔ)給水工藝選取的中試試驗(yàn)中，運(yùn)用了該套全膜一體化裝置，中試效果良好。表I某電廠鍋爐補(bǔ)給水中試分析表主要設(shè)設(shè)計(jì)出實(shí)際出進(jìn)水水質(zhì)設(shè)計(jì)出水水質(zhì)實(shí)際出水水質(zhì) 備力力
權(quán)利要求
1.全膜法水處理一體化裝置，其特征是將“全膜法”水處理組件融入一臺(tái)小型裝置中，并通過(guò)PLC系統(tǒng)控制，實(shí)現(xiàn)該套裝置的自動(dòng)化運(yùn)行；一體化裝置包括生水泵，超濾保安過(guò)濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI給水泵，EDI膜塊，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過(guò)管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過(guò)濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級(jí)反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級(jí)反滲透高壓泵、二級(jí)反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；設(shè)有超濾反洗水泵連接超濾膜組件進(jìn)行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置，阻垢劑裝置和還原劑裝置均連接至一級(jí)反滲透高壓泵輸入口至反滲透膜組件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的全膜法水處理一體化裝置，其特征是所有膜元件均為方便拆卸的管接頭或卡套與外部連接。
3.全膜法水處理方法，其特征是流程為如下原水水泵一超濾保安過(guò)濾器一超濾裝置—超濾水箱一一級(jí)反滲透高壓泵、添加阻垢劑和還原劑一反滲透膜組件一二級(jí)反滲透高壓 泵一二級(jí)反滲透膜組件一淡水箱一EDI給水泵一EDI裝置一除鹽水出水；超濾裝置與超濾水箱之間設(shè)有超濾反洗水泵并添加酸堿殺菌劑，通過(guò)PLC系統(tǒng)控制設(shè)置中的水泵、閥門自動(dòng)的啟閉，實(shí)現(xiàn)該套裝置的自動(dòng)化運(yùn)行。
全文摘要
全膜法水處理一體化裝置，將“全膜法”水處理組件融入一臺(tái)小型裝置中，生水泵，超濾保安過(guò)濾器，超濾膜組件，超濾水箱，超濾反洗水泵，反滲透高壓泵，反滲透膜組件，淡水箱，EDI給水泵，EDI膜塊，酸加藥裝置，堿加藥裝置，殺菌劑裝置，阻垢劑裝置，還原劑裝置，閥門，管道以及PLC控制系統(tǒng)；并通過(guò)管道以下列次序連接，生水泵、超濾保安過(guò)濾器、超濾膜組件構(gòu)成的超濾裝置、超濾水箱、一級(jí)反滲透高壓泵、反滲透膜組件、二級(jí)反滲透高壓泵、二級(jí)反滲透膜組件、淡水箱、EDI給水泵、EDI裝置至除鹽水出水；設(shè)有超濾反洗水泵連接超濾膜組件進(jìn)行反洗，酸加藥裝置、堿加藥裝置和殺菌劑裝置均連接至超濾裝置。
文檔編號(hào)C02F9/04GK102942265SQ20121046146
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者王靜, 史宇濤, 南曉東, 袁勁梅 申請(qǐng)人:南京中電環(huán)保工程有限公司